[發(fā)明專利]半導(dǎo)體器件及其制作方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811114731.3
• 申請日: 2018-09-25
• 公開（公告）號: CN110943129A
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮鵬;陳面國
• 申請（專利權(quán)）人: 長鑫存儲技術(shù)有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/06;H01L21/336
• 代理公司: 北京律智知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11438
• 代理人: 袁禮君;闞梓瑄

本公開提供一種半導(dǎo)體器件及其制作方法。該半導(dǎo)體器件包括：半導(dǎo)體襯底，其中所述半導(dǎo)體襯底中包括導(dǎo)電溝道；以及柵極結(jié)構(gòu)，位于所述導(dǎo)電溝道之上；其中所述柵極結(jié)構(gòu)對應(yīng)的所述導(dǎo)電溝道中設(shè)置有反態(tài)摻雜區(qū)，其中所述反態(tài)摻雜區(qū)的長度小于所述導(dǎo)電溝道的長度。本公開提供的半導(dǎo)體器件及其制作方法，通過對半導(dǎo)體器件的導(dǎo)電溝道中摻雜進行控制，形成非對稱結(jié)構(gòu)，可以擴寬漏極一側(cè)導(dǎo)電溝道寬度，使漏極一側(cè)電場遠離漏極側(cè)表面，從而減少熱載流子注入現(xiàn)象的發(fā)生。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種半導(dǎo)體器件及其制作方法。

背景技術(shù)

集成電路中的金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(Metal Oxide SemiconductorField Effect Transistor，簡稱MOSFET)器件工作一段時間后，器件的電學(xué)性能會逐步發(fā)生變化。

隨著半導(dǎo)體器件尺寸的減小，半導(dǎo)體器件的供電電壓、工作電壓并沒有相應(yīng)減少很多，相應(yīng)的電場強度增加，導(dǎo)致電子的運動速率增加。當(dāng)電子的能量足夠高的時候，就會變成熱載流子，離開硅襯底，隧穿進入柵氧化層，從而導(dǎo)致晶體管電學(xué)性能的變化，不僅包括閾值電壓(Vt)漂移，還包括跨導(dǎo)(Gm)降低，飽和電流(Idsat)減小等，最后導(dǎo)致半導(dǎo)體器件無法正常工作。這種變化是由于MOSFET器件中的熱載流子注入效應(yīng)(Hot CarrierInjection，簡稱HCI)導(dǎo)致的。因此，需要改善MOSFET器件中的熱載流子注入效應(yīng)。

需要說明的是，在上述背景技術(shù)部分公開的信息僅用于加強對本公開的背景的理解，因此可以包括不構(gòu)成對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

發(fā)明內(nèi)容

本公開的目的在于提供一種半導(dǎo)體器件及其制作方法，用于至少在一定程度上克服由于相關(guān)技術(shù)的限制和缺陷而導(dǎo)致的熱載流子造成半導(dǎo)體器件無法正常工作的問題。

根據(jù)本公開實施例的第一方面，提供一種半導(dǎo)體器件，包括：

半導(dǎo)體襯底，其中所述半導(dǎo)體襯底中包括導(dǎo)電溝道；以及

柵極結(jié)構(gòu)，位于所述導(dǎo)電溝道之上，其中所述柵極結(jié)構(gòu)對應(yīng)的所述導(dǎo)電溝道中設(shè)置有反態(tài)摻雜區(qū)，所述反態(tài)摻雜區(qū)的長度小于所述導(dǎo)電溝道的長度。

在本公開的一種示例性實施例中，所述半導(dǎo)體襯底中還包括位于所述導(dǎo)電溝道兩側(cè)的第一摻雜區(qū)和第二摻雜區(qū)，所述反態(tài)摻雜區(qū)與所述第一摻雜區(qū)和/或所述第二摻雜區(qū)中摻雜離子的類型相同。

在本公開的一種示例性實施例中，所述半導(dǎo)體襯底中還包括：

第一輕摻雜區(qū)，位于靠近所述第一摻雜區(qū)一側(cè)；以及

第二輕摻雜區(qū)，位于靠近所述第二摻雜區(qū)一側(cè)。

在本公開的一種示例性實施例中，所述反態(tài)摻雜區(qū)與所述第一輕摻雜區(qū)和/或所述第二輕摻雜區(qū)中摻雜離子的類型相同。

在本公開的一種示例性實施例中，所述反態(tài)摻雜區(qū)的長度與所述導(dǎo)電溝道的長度的比值為0.5～0.8。

根據(jù)本公開的另一個方面，提供一種半導(dǎo)體器件的制作方法，包括：

提供半導(dǎo)體襯底；

對所述半導(dǎo)體襯底進行第一次離子注入，形成反態(tài)摻雜區(qū)；

對具有反態(tài)摻雜區(qū)的半導(dǎo)體襯底進行第二次離子注入，形成阱；

在所述半導(dǎo)體襯底的反態(tài)摻雜區(qū)上形成柵極結(jié)構(gòu)，所述柵極結(jié)構(gòu)下方的所述半導(dǎo)體襯底中形成導(dǎo)電溝道，所述反態(tài)摻雜區(qū)的長度小于所述導(dǎo)電溝道的長度。

在本公開的一種示例性實施例中，所述第一次離子注入與所述第二次離子注入的離子類型相反。